Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki kekayaan sumber daya hayati yang melimpah dan berpotensi dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, mulai dari pangan, kesehatan, hingga farmasi. Salah satu sumber daya hayati tersebut adalah tanaman kelapa. Akan tetapi, pemanfaatan air buah belum dilakukan secara optimal.
Indonesia juga memiliki keanekaragaman tanaman lokal, herbal, dan berbagai jenis jamur yang sangat tinggi. Namun, seperti kelapa, pemanfaatan kekayaan hayati tersebut untuk aplikasi industri, khususnya di sektor pangan dan kesehatan, juga masih relatif terbatas.
Kondisi ini menunjukkan besarnya peluang untuk meningkatkan nilai tambah sumber daya hayati Indonesia melalui inovasi teknologi. Salah satu caranya adalah memanfaatkan bioselulosa dari bahan baku hayati, termasuk air kelapa, yang dapat dikombinasikan dengan ekstrak tanaman lokal untuk aplikasi pangan dan kesehatan.
Bioselulosa merupakan selulosa yang diperoleh melalui proses fermentasi menggunakan bakteri. Bioselulosa murni menunjukkan tingkat kristalinitas dan kapasitas penyerapan air yang lebih tinggi daripada selulosa yang diperoleh dari tanaman.
Profesor Riset Pusat Riset Teknologi dan Proses Pangan Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) Anastasia Wheni Indrianingsih mengemukakan, pemanfaatan ekstrak tumbuhan sebagai agen antioksidan dan antimikroba sangat dibutuhkan untuk mengurangi bahaya kesehatan. Hal ini bisa dikombinasikan dengan bioselulosa untuk diaplikasikan dalam bidang pangan dan kesehatan.
Bahan berbasis bioselulosa digunakan dalam kemasan makanan yang dapat terurai secara hayati dan cerdas karena sifatnya ramah lingkungan dan kemampuannya untuk memantau mutu makanan. Kemudian biokompatibilitas juga membuat bioselulosa cocok untuk aplikasi medis, termasuk penghantaran obat dan rekayasa jaringan.
”Bioselulosa sebagai salah satu biomaterial serbaguna memiliki potensi besar dalam berbagai hal, termasuk rekayasa jaringan. Hal ini karena sifat bahan yang bagus seperti mekanis, kristalinitas, hidrofilisitas, dan kemurnian,” ujar Anastasia saat menyampaikan orasi ilmiah pengukuhan profesor riset BRIN, di Jakarta, Kamis (21/5/2026).
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi komposit bioselulosa telah dilakukan sejak 1950-1980 yang berfokus pada karakterisasi dan dasar biokompatibilitas. Kemudian, tahun 1980-2000 dilakukan produksi dan uji awal hingga mulai dikembangkan untuk aspek fungsional, biomaterial pintar, dan pangan fungsional pada tahun 2000-2010.
Dalam produk pangan, bioselulosa banyak digunakan karena aman dikonsumsi, alami, dan memiliki nilai fungsional. Penerapan bioselulosa dalam pangan. antara lain. sebagai bahan pembentuk tekstur, penstabil, pengganti lemak, serat pangan, edible film, dan coating.
Bioselulosa sebagai salah satu biomaterial serbaguna memiliki potensi besar dalam berbagai hal, termasuk rekayasa jaringan. Hal ini karena sifat bahan yang bagus seperti mekanis, kristalinitas, hidrofilisitas, dan kemurnian.
Selain kemasan makanan, bioselulosa juga bisa digunakan sebagai penyusun adsorben (zat penyerap) pengawet makanan yang sustainable dan biodegradable untuk memperpanjang masa simpan makanan. Adsorben dari bioselulosa bisa digunakan untuk menggantikan adsorben kimia, seperti polietilen yang kurang ramah lingkungan.
Hasil riset Anastasia dan tim menyimpulkan bahwa lapisan tipis film, bioselulosa, perak, dan ekstrak bunga telang berpotensi besar dimanfaatkan sebagai kemasan pangan antibakteri yang biodegradable. Film komposit ini menunjukkan potensi yang menjanjikan sebagai bahan kemasan berkelanjutan.
”Mereka menawarkan sifat antibakteri yang lebih baik, dan ketahanan terhadap kelembaban yang lebih baik sehingga cocok untuk menjaga kualitas makanan. Kulit manggis juga potensial dijadikan senyawa impregnan karena ekstraknya mengandung senyawa bioaktif, terutama senyawa fenolik dan flavonoid,” kata Anastasia.
Ekstrak kulit manggis memiliki aktivitas antibakteri cukup tinggi melawan bakteri patogen. Hal ini menunjukkan komposit bioselulosa ekstrak kulit manggis sangat potensial digunakan sebagai agen antibakteri sekaligus penyerap kelembaban yang biodegradable dan ramah lingkungan.
Hasil penelitian lainnya juga menunjukkan komposit bioselulosa dengan ekstrak daun Ageratum conyzoides dan ekstrak daun Chromolaena odorata mengandung metabolit sekunderi yang berpotensi sebagai antibakteri. Riset ini menegaskan potensi aplikasi ekstrak bioselulosa tanaman sebagai kemasan pangan yang aktif dan biodegradable.
Anastasia juga telah meneliti manfaat bioselulosa sebagai masker wajah. Masker wajah dari bioselulosa ini diproduksi dengan mengimpregnasi bioselulosa dengan beberapa ekstrak tanaman Indonesia seperti daun teh hijau, kelopak bunga rosela, dan bunga sepatu. Dari hasil pengujian, masker wajah ini memiliki aktivitas antioksidan dan antibakteri.
”Penelitian kami yang lain menunjukkan air siwalan juga bisa digunakan sebagai bahan pembuatan bioselulosa. Komposit bioselulosa dari air siwalan dengan logam perak memiliki sifat antibakteri yang bisa digunakan sebagai bahan pembalut luka,” ucapnya.
Selain itu, studi yang dilakukan menunjukkan nanokomposit bioselulosa emas dapat meningkatkan karakteristik dan fungsi bioselulosa. Aktivitas antibakteri yang baik diberikan oleh komposit bioselulosa emas terhadap bakteri patogen dan menunjukkan potensi aplikasinya dalam bidang biomedis seperti pembalut luka.
Dengan berbagai hasil riset tersebut, Anastasia menyebut bahwa pemanfaatan komposit bioselulosa di Indonesia berpeluang besar di berbagai sektor karena sifatnya yang ramah lingkungan, ringan, dan kuat. Pemanfaatan ini didukung oleh sumber daya alam melimpah.
”Beberapa potensi pemanfaatan komposit bioselulosa di Indonesia seperti dalam industri otomotif, industri konstruksi, kemasan dan produk rumah tangga, serta industri pangan dan biomedis. Komposit bioselulosa menawarkan berbagai keunggulan, tetapi beberapa tantangan menghambat pemanfaatannya secara luas di Indonesia,” ungkapnya.
Tantangan pemanfaatan bioselulosa salah satunya dari aspek material. Sifat bioselulosa yang kurang memiliki aktivitas antimikroba, bersifat hidrofilik, dan memiliki reaktivitas rendah menjadi kendala dalam pengembangan berbagai produk berbasis bioselulosa.
Di sisi lain, biaya produksi tinggi, hasil yang masih rendah, serta tantangan dalam meningkatkan skala produksi turut menghambat pemanfaatannya secara luas. Penerapan bioselulosa pada skala industri juga menghadapi hambatan regulasi dan validasi klinis. Aspek lingkungan dan kesehatan pun masih perlu dalam aplikasi skala besar.
Untuk mengatasi tantangan ini, Anastasia menilai, perlu ada riset inovatif dan praktik berkelanjutan yang bisa meningkatkan pemanfaatan komposit bioselulosa di Indonesia secara signifikan. Strategi pengembangan bioselulosa juga diperlukan untuk menghasilkan komposit bioselulosa yang efisien dan efektif serta aplikasi fungsionalnya berdampak.
”Dalam proses produksi bioselulosa, beberapa strategi yang bisa diterapkan antara lain optimasi kondisi fermentasi seperti pH, suhu, oksigen, waktu dan juga pengembangan sistem bioreaktor skala besar. Dalam bidang hilirisasi dan komersialisasi diperlukan kolaborasi riset yang baik antara industri dan pemerintah,” ungkapnya.
Kepala BRIN Arif Satria menyatakan, Anastasia berperan aktif dan berkelanjutan melakukan riset bidang kepakaran kimia organik ramah lingkungan. Penelitian Anastasia berkaitan dengan pengembangan komposit bioselulosa dan ekstrak aktif tanaman Indonesia serta logam non partikel di bidang pengemasan makanan dan aplikasi kesehatan.
”Komposit bioselulosa yang dihasilkan menunjukkan sifat antibakteri yang kuat, retensi air yang baik, dan biodegredabilitas sehingga cocok untuk palikasi yang berkelanjutan dan ramah lingkungan,” ucapnya.
